高速路隧道工程濕噴混凝土施工工藝

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摘要：高速公路隧道工程是一項復(fù)雜、繁瑣、系統(tǒng)的項目，濕噴混凝土施工工藝的應(yīng)用可以提高隧道建設(shè)的質(zhì)量、效率和進度。該工藝不論是在材料使用還是具體應(yīng)用方面都實現(xiàn)了完善與優(yōu)化，這就需要合理運用濕噴混凝土施工工藝，從根本上促進高速公路隧道的建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)。文章以攀枝花至大理高速公路寶鼎2號隧道工程為例，圍繞濕噴混凝土施工工藝的原理、作用、技術(shù)要點、施工注意事項展開了詳細的探討，最終保證了工程整體質(zhì)量，可為其他項目提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道工程；濕噴混凝土施工

濕噴混凝土施工工藝具有高效率、高質(zhì)量以及低成本等眾多優(yōu)勢，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到高速公路隧道工程項目中[1]?；诖耍恼陆Y(jié)合實際案例，分析濕噴混凝土施工工藝相關(guān)事項，旨在提升和促進該工藝在高速公路隧道工程中的應(yīng)用水平。

1案例概況

攀枝花至大理高速公路寶鼎2號隧道位于四川省攀枝花仁和區(qū)境內(nèi)，進口位于前進鎮(zhèn)田堡村坪子灣組，出口位于太平鄉(xiāng)大壩村大壩組；該隧道設(shè)計為雙向分離式越嶺隧道，左洞進全長8775m，右洞進全長8762m，設(shè)計路面標(biāo)高1386.57～1492.32m，隧道最大埋深646m。

2濕噴混凝土施工工藝相關(guān)分析

2.1原理與特點

濕噴混凝土施工之前，先在混凝土中摻入一定比例的速凝劑，再利用噴射機噴射至本隧道的表面，從而加大對結(jié)構(gòu)物體的保護。濕噴混凝土施工原理與一般的混凝土原理有很多不同之處，它不僅具有高效率、高質(zhì)量以及低成本等眾多優(yōu)勢，還能免去支模工序操作環(huán)節(jié)，施工速度更快、密實程度更好。

2.2主要作用

濕噴混凝土施工工藝能夠有效填充圍巖和結(jié)構(gòu)物體表面的孔隙，填平圍巖凹面，提高圍巖和結(jié)構(gòu)物體整體的穩(wěn)定性和安全性。另外，濕噴混凝土施工工藝也是用來支護本隧道的一種重要方式，它可以防止圍巖局部出現(xiàn)掉塊，減少圍巖應(yīng)力釋放，加強對圍巖軟弱層保護力度，防止圍巖風(fēng)化，進而不斷提高本隧道的承載能力和使用性能。

3濕噴混凝土的施工工藝

3.1前期準(zhǔn)備工作

濕噴混凝土施工工藝的準(zhǔn)備工作基本與普通的混凝土準(zhǔn)備工作基本相同，即將所有的原材料通過JS1000電動拌和機攪拌均勻，不同的是濕噴混凝土施工工藝在濕噴時于攪拌機的噴射口加入了一定比例的速凝劑，其目的是加快和促進混凝土的成型速度。相比于干噴式和潮噴式施工工藝，濕噴混凝土施工工藝速度更快，成型后的混凝土也更加緊實、耐性更久、抗?jié)B透能力更好，這也是本工程項目選擇濕噴混凝土施工工藝的一個重要原因。在濕噴工作開始之前，施工人員認真檢查被濕噴的巖面，只有在保證巖面不存在裂縫和沒有破損的情況下才能組織濕噴工作，如果巖面存在裂縫或者破損等現(xiàn)象，先要對其徹底清洗與處理，待巖石表現(xiàn)的廢渣和浮石全部被清理干凈之后，才能保證濕噴混凝土與被濕噴巖面之間的粘結(jié)性。另外，為了保證濕噴混凝土施工過程中施工人員的安全性，防止?jié)駠娀炷脸霈F(xiàn)反彈，使用高壓風(fēng)的方式對被濕噴的巖面清掃。

3.2濕噴混凝土施工工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.2.1材料（1）材料的選擇。濕噴混凝土施工工藝在本工程項目中的應(yīng)用，所使用到的材料主要包括水泥、砂、碎石和水等，其中水泥選用42.5R水泥，但使用前應(yīng)做強度復(fù)查試驗；砂：中砂、細度模數(shù)﹥2.5；碎石選擇堅硬的且粒徑不大于15mm的卵石扎制，并保證級配良好；合理的配合比是保證本工程項目噴射混凝土質(zhì)量、降低回彈和減少粉塵的重要因素之一，但是由于噴射混凝土的工藝特點，針對不同的噴射部位和噴射環(huán)境，配合比會有不同的變化。因此，在具體的施工過程中通過試驗的方法來確定最終的配合比，以此滿足設(shè)計要求強度、防腐蝕和噴射施工工藝的基本要求[2]。（2）材料的使用。材料的產(chǎn)地和運輸、質(zhì)量和規(guī)格、存放與保管以及使用全部按照規(guī)定完成，只有這樣才能保證工程項目的施工進度。（3）材料的進場。本工程項目所使用的材料根據(jù)工程項目的進度分期和分批次進場，做到不積壓和不斷貨，保證工程項目順利推進。但是，考慮到材料的供應(yīng)情況、氣候條件、施工高峰期等客觀因素，外購的材料在當(dāng)?shù)刭徺I，這樣才能保證有充足的材料儲備量。

3.2.2拌和料的攪拌與運輸濕噴混凝土拌和在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土攪拌運輸車運至洞內(nèi)，泵送混凝土澆筑，插入式搗固棒配合附著式振搗器搗固，濕噴混凝土拌和、運輸和噴射過程一并完成。3.2.3混合比以m3為基本單位，混凝土的配比為水泥∶沙子∶石子∶水=1∶2.58∶3.21∶0.58；初次使用的水灰投料比例為1∶0.33，二次水灰投料比例為1∶0.14。

3.2.4調(diào)整噴射機高壓空氣壓強在一般情況下，濕噴混凝土施工采用兩次噴射，即初噴和復(fù)噴。初噴緊跟隧道開挖施作，用水或高壓風(fēng)將巖面粉塵和雜物沖洗干凈；噴射3～5cm混凝土。復(fù)噴是在錨、網(wǎng)施作完成后噴射混凝土至設(shè)計厚度。需要注意的是，初噴時要嚴(yán)密觀察噴射機高壓空氣壓強的實際變化情況，且壓強數(shù)值在0.5MPa以上，噴射階段還要檢測噴射嘴高壓空氣壓強，且壓強數(shù)值在0.2MPa以上，唯有如此才能有效防止?jié)駠娀炷粱貜?。此外，隨著噴射位置的不斷變化，高壓空氣的距離也會隨之變化，在此情況下要及時調(diào)整噴射機的高壓空氣壓強，為濕噴混凝土施工質(zhì)量奠定堅實基礎(chǔ)[3]。

3.2.5控制噴射量和液體速凝劑當(dāng)PZ-7型濕噴機處在運行狀態(tài)時，通過手輪方式控制混凝土的噴射量，調(diào)整后的混凝土噴射量通過顯示屏的方式呈現(xiàn)。此外，在面板中設(shè)置液體速凝劑滲入口，速凝劑摻量準(zhǔn)確，添加要均勻，不得隨意增加或減少。

3.2.6噴射混凝土噴射混凝土作業(yè)采用分段、分片、分層依次完成，噴射時先將低洼處大致噴平，再自下而上順序、分層、往復(fù)噴射，后一層壓在前一層的1/2。拌和料在20min內(nèi)噴射完畢，否則會影響工程項目的質(zhì)量。在具體的噴射過程中，嚴(yán)格控制噴頭與被濕噴巖面的距離，最好控制在0.8～1.2m之間，如圖1所示，并保證噴頭與噴面垂直。在噴射鋼筋網(wǎng)、支護鋼架等部位時，稍微傾斜噴頭的垂直方向；在噴射墻與拱等部位時，保證動作的連續(xù)性，并嚴(yán)格按照圓周規(guī)律，噴射后的一圈要能覆蓋噴射前一圈的1/3；對噴射本隧道內(nèi)部時，若要求成型后的混凝土厚度在5cm以上，噴射分兩次完成，第一次噴射后對被噴射部位徹底沖洗，才能進行第二次噴射作業(yè)。另外，嚴(yán)格控制噴射的風(fēng)壓、水壓以及混凝土的回彈量。噴射后需經(jīng)過2h以上的終凝時間才能對其進行養(yǎng)護，且養(yǎng)護的時間保證在7個工作日及以上。如果在具體的噴射過程中被噴射圍巖表面存在凹凸不平的現(xiàn)象，或者是不符合風(fēng)壓和水壓的基本要求，應(yīng)予以補噴；如果需要開挖已經(jīng)完成噴射的混凝土，開挖時間控制在噴射工作后的4h及以上。

3.2.7噴射順序濕噴混凝土施工要有條不紊地進行，噴射的寬度以工程項目坑道的實際情況而確定，一般為1.5～2.0m。對于水平坑道，濕噴混凝土施工順序為先墻后拱，并遵循自上而下的原則。對于巖面有較大凹洼時，應(yīng)結(jié)合初噴予以找平，然后向上噴射。噴射時噴嘴呈旋轉(zhuǎn)軌跡運動，一圈壓半圈依次噴射。如需要提高工程項目的美觀效果，可以在混凝土表面再噴射一層同一標(biāo)號的水泥砂漿，此時的噴射順序為自下而上，中間不得旋轉(zhuǎn)和停留，以此保證混凝土表面的平整與光滑[4]。

3.2.8噴射操作對于噴濕機的使用，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作，否則容易發(fā)生賭管、反風(fēng)等問題。濕噴機的開、停順序如下：（1）開啟時，先開風(fēng)后給水，最后開電供料；（2）停止時，先停料再停電，最后關(guān)水和停電；（3）根據(jù)濕噴機輸送距離的變化情況及時調(diào)整風(fēng)壓、噴嘴操作，先給水再供料；（4）具體的噴射過程中嚴(yán)密觀察圍巖表面、混凝土回彈以及粉塵等情況，及時調(diào)整水灰比例。

3.2.9養(yǎng)護濕噴混凝土養(yǎng)護需滿足以下幾個方面的要求：（1）混凝土噴射凝固2h后，通過養(yǎng)護臺架對其濕潤養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得小于14個工作日；（2）當(dāng)隧道內(nèi)的氣溫低于15℃時，嚴(yán)禁噴水養(yǎng)護。

4濕噴混凝土施工工藝注意的事項

（1）濕噴方式。濕噴混凝土施工階段，必須嚴(yán)格遵循“自上而下、噴射圓順”等基本原則，采取針對性的措施處理圍巖凹陷問題。（2）分段施工。在本工程項目施工過程中，在混凝土初次噴射后嚴(yán)格控制預(yù)留截面，以200～300mm為宜，通過高壓水將截面清洗干凈方可開展后續(xù)噴射工作。（3）封層噴射。待上一層混凝土終凝效果達到設(shè)計要求時才能下一層混凝土噴射，如果混凝土的終凝時間超過1h及以上，通過高壓水清洗待噴射表面，這也是保證濕噴混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在[5]。（4）邊墻噴射。邊墻噴射混凝土的厚度控制在7～15cm之間，空氣壓強為0.3～0.5MPa；下拱位置混凝土厚度空間在5～10cm，空氣壓強在0.4～0.65MPa。另外，采用挖井拉槽開挖邊墻時施作施工支護，確保圍巖穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全；邊墻基礎(chǔ)須置于穩(wěn)固地基上，且要隨挖隨作不可暴露過久。（5）噴射速度。嚴(yán)格控制噴射機的噴射速度，如果噴射機高壓空氣壓強較大，可以適當(dāng)提高噴射機的射速度，認真檢查噴射機高壓空氣壓強，綜合分析噴嘴出料的實際情況，在此基礎(chǔ)上不斷調(diào)整噴射機的噴射速度。（6）加強測量與監(jiān)測。

5結(jié)束語

綜上所述，濕噴混凝土施工工藝對提高高速公路隧道工程施工質(zhì)量具有極其重要的促進作用。在本工程項目中，所選擇的是PZ-7型濕噴機，該設(shè)備性能與狀態(tài)良好，顯著提升了本隧道的施工質(zhì)量，減少了施工材料浪費的現(xiàn)象，獲得了可觀的經(jīng)濟效益與社會效益。未來時期內(nèi)，濕噴混凝土施工工藝在高速公路隧道工程項目中的應(yīng)用將會越來越普及，但依然需要相關(guān)學(xué)者和專家對其進行更加深入的研究與分析，以不斷提高濕噴混凝土施工工藝在高速公路隧道工程項目中的應(yīng)用水平。

參考文獻

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[3]趙興華.砂巖地質(zhì)隧道濕噴混凝土施工工藝及控制要點探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（02）：172-173.

[4]于德水.濕噴防水混凝土在隧道防水工程中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理，2014（Z2）：34-36.

[5]高尚勇.隧道濕噴式混凝土施工工藝及控制要點分析[J].山西建筑，2016（20）：172-174.

作者：張何 單位：四川川交路橋有限責(zé)任公司